谷歌地球在测绘中的应用

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谷歌地球在测绘中的应用

张世强 1 安秀明 2 山西辰诚建设工程有限公司

【摘要】本文对谷歌地球(程序软件)的影像进行分析,尽可能地使其在测绘实践中加以应用。例如目前已经在简易平面图的绘制上应用、在线状和面状地物上的应用和在生成DTM数字高程模型上的应用、测区规划和航摄线路的计划等等,同事也指出了存在的误差问题,并与实测的数字化地形图进行了对比分析,肯定了谷歌地球在测绘中的应用价值,为测绘生产实践活动提供了另一种思路和方法。

【关键词】谷歌地球;图形绘制;数字高程模型;测绘应用

一、关于谷歌地球

谷歌地球(Google Earth,GE)是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件,它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。Google Earth 于2005年向全球推出,被“PC 世界杂志”评为2005年全球100种最佳新产品之一。用户们可以通过一个下载到自己电脑上的客户端软件,免费浏览全球各地的高清晰度卫星图片。Google地球分为免费版与专业版两种。

谷歌地球的主要功能: Google Earth免费供个人使用,其功能主要有:

1、结合卫星图片,地图,以及强大的Google搜索技术;全球地理信息就在眼前;2.从太空漫游到邻居一瞥;3.目的地输入,直接放大; 4.能搜索学校,公园,餐馆,酒店;5.获取驾车指南;6.提供3D地形和建筑物,其浏览视角支持倾斜或旋转;7.保存和共享搜索和收藏夹;8.添加自己的注释;9.可以自己驾驶飞机飞行;10.还可以看火星和月球;11.可以测量长度,高度;12.有稀有动物跟踪系统。

Google Earth Plus 主要功能( Google Earth Plus是需要付费),它提供了更多的服务,主要包括: 1.兼容GPS ;2.更高质量的打印、抓图、除

水印;3.电子邮件客户服务;4.更加丰富的注释;5.数据导入;6.提供3D 地形和建筑物,其浏览视角支持倾斜或旋转;7.保存和共享搜索和收藏夹; 8.添加自己的注释;9.可以观看日出日落的美景与光线形成的地形与建筑的光影效果。

谷歌地球( Google Earth)全球地貌影像的有效分辨率至少为100米,通常为30米(例如中国大陆),视角海拔高度为15公里左右(即宽度为30米的物品在影像上就有一个像素点,再放大就是马赛克了),但针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1m和0.5m左右的高精度影像,视角高度分别约为500米和350米,这对于物体的轮廓采集和高程点的采集是最为有利的一面。

二、谷歌地球在平面图绘制上的应用

目前平面图的制作一般是利用全站仪进行实地碎部点的采集和绘制草图,然后利用专业软件(如CASS等)内业进行绘制与出图,这样的数字化地形图准确度高,但工作量大,耗费大量的物力和人力。但某些对精度要求不高,只标明相对位置关系的图件(示意型图件)而言,利用谷歌地球的影像资料就可以满足这样的要求。如果利用GoogleEarth提供的免费高精度的卫星地图,再利用CASS

等地图制图软件进行实物跟踪和绘图,就能节省大量的人力物力,绘制出较为精准的平面图。

简要说明这一绘制过程.

1、图像采集

下载所需区域的最大清晰度的卫星图片,如测区面积较大时可以分幅进行处理。

操作关键:谷歌地球打开所需区域影像,计算机“Print Screen SysRq”键,进行屏幕拷贝(此时屏幕应该最大化),再打开计算机上的“画图软件”进行粘贴,剪切掉无需部分后,形成流水编号的图像文件(后缀JPG)。此时注意

保留谷歌地球的比例尺图像部分,同时保证图像的指北性和俯视性。

实例:阳煤集团机关区域影像图

2、图形采集

利用广州南方数码科技有限公司产品《地形地籍成图系统CASS9.1》进行图像矢量化采集处理。

操作关键:依次按采集的图像的流水编号插入图像,依照图像上的比例尺,利用CAD的缩放功能进行缩放,在重叠图像不一致时,需要进行局部的旋转、平移和微缩放处理,使得整个测绘区域都可见。接下来的工作就是利用《地形地籍成图系统CASS9.1》进行图像矢量化采集处理。

绘制完图形后还需进行图面修饰和质量检查工作,包括线型质量是否达到

要求,成图要素图例的位置是否合理,各要素之间的关系处理是否合理,调整各图层间的位置关系及删除底图图层等,最后经检查无误后,即可将图形打印输出,并实地进行实物对照检查和注记,若有错漏内业及时进行修改,方可正式出图。

此类图件的优点是:成图快,成本低;缺点是:精度低,无高程系统。图件的精度视图像的精确度不同而不同,一般平面相对误差在2米~5米之间。同时在图像转化矢量化的注意建筑物的投影的矫正位置,一般以建筑物的顶部轮廓绘制,并平移至根底部位。

实例:利用地形地籍成图系统CASS9.1绘制的阳煤集团机关平面图

三、谷歌地球在DTM数字高程模型建立上的应用

地形图指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲是将地面上的地物和地貌按水平投影的方法(沿铅垂线方向投影到水平面上),并按一定的比例尺缩绘到图纸上。地形图中等高线可以很清晰的表示地势的起伏和形态,是野外工作必不可少的工具,也是野外生存的重要工具。

而今现在的手段也越来越先进,对于地图的读取不仅仅局限于纸质地图,还有电子地图,而这些地图的制作与编辑都离不开一些地图软件,如:ArcGis、Google、CAD(CASS)、MAPGIS等等。在实际野外工作中,并不是每个地方都能收集到地形图。为了满足工作需求,我们必须利用现有的资源和软件绘制地形图。谷歌地球包含了地球上每个点的高程,通过采集一定数量高程点数值,再处理数据就能够生成我们需要的等高线。

1、软件简介

《谷歌地球取点工具》此软件为民间软件,网络可下载使用。是拾取谷歌地球高程数据必备软件,相比其他采集数据软件,其操作简单、容易于掌握。

广州南方数码科技有限公司产品《地形地籍成图系统CASS9.1》,此软件是